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L’Analemma di Paolo Giannetti

livello elementare
.

 

ARGOMENTO: NAUTICA
PERIODO: na
AREA: na
parole chiave: analemma, nautica, percorso del sole

L’analemma (dal greco ανάλημμα, “basamento, sostegno di una meridiana”) è una forma di otto o “lemniscata” (foto) che si ottiene da un’esposizione fotografica del Sole per ogni giorno dell’anno, esattamente alla stessa ora, nella stessa località con la fotocamera puntata sempre esattamente nella stessa direzione, sovrapponendo poi tutte le immagini (o almeno una parte significativa). Quello che si ottiene è una figura ad “otto”.

Vi ricorda qualcosa? 
Essendo un disegno che si ripete ciclicamente su base annuale del segno è derivato il simbolo di infinito usato in matematica.

Perché questa forma?
Ciò è dovuto a:
–  inclinazione dell’asse terrestre rispetto all’orbita (circa 23,5 gradi)

–  forma di ellisse dell’orbita terrestre.

Queste due cause fanno sì che l’altezza massima sull’orizzonte che il Sole raggiunge NON sia uguale giorno dopo giorno (a causa dell’inclinazione dell’asse terrestre) e NON abbia la stessa periodicità di 24 ore (per la forma ellittica dell’orbita terrestre). Tracciando tutti i punti, l’effetto combinato che si ottiene è la figura che ho descritto.

Di fatto, nel nostro emisfero settentrionale, osservando il cielo per un anno, vediamo che il Sole abbia un’altezza maggiore sull’orizzonte man mano che si avvicina l’estate mentre si abbassa entrando nell’inverno. Questa variazione quotidiana dell’altezza del Sole viene misurata in gradi a partire dalla sua posizione nel giorno dell’equinozio ed è chiamata declinazione del sole ed è una conseguenza dell’inclinazione dell’asse terrestre (23°27′).

Nell’emisfero settentrionale il valore della declinazione del Sole è la stessa per tutti i luoghi della terra e varia da un minimo durante gli equinozi d= 0° a un massimo positivo d = + 23°27′ durante il solstizio d’estate a un minimo di d = – 23°27′ al solstizio d’inverno.

Torniamo al nostro analemme. Come potete vedere nel diagramma a lato, la distanza tra la parte superiore dell’otto e la sua estremità inferiore è legata dalla declinazione del Sole (Altitude), mentre la “larghezza delle pance” indica lo scostamento della posizione del Sole (in anticipo o in ritardo rispetto al tempo “medio” dato dagli orologi), prodotto dal moto irregolare di rotazione della Terra nel suo percorso orbitale ellittico.

L’inclinazione dell’asse (/) dipende dall’ ora scelta per il fermo immagine: \ Ore Antimeridiane | Mezzodì / Ore Pomeridiane. Più adagiato sarà l’asse sull’orizzonte e più l’ora scelta per il fotogramma sarà vicina al sorgere o al tramonto. 

Se l’orbita terrestre fosse perfettamente circolare,  centrata attorno al Sole e l’asse terrestre fosse perpendicolare all’orbita, il Sole apparirebbe sempre nella stessa posizione ogni giorno alla stessa ora e non si avrebbe alcun analemma, in altre parole avremmo un punto.

Se l’orbita fosse circolare ma con l’asse inclinato, i due lobi della figura sarebbero perfettamente uguali e simmetrici.

Se l’asse non fosse inclinato ma su orbita ellittica, l’analemma sarebbe costituito da un segmento rettilineo in senso orizzontale (Est-Ovest).

Una curiosità
C’è chi si diverte a “disegnare” l’analemma del Sole visto da altri pianeti, ad esempio da Marte. In quel caso, per i parametri dell’orbita e dell’asse del pianeta rosso, la figura assomiglierebbe ad una goccia. Ci vorrà ancora un pò di tempo per poterlo fotografare dal pianeta rosso, ma è solo questione di tempo.

 

 

 

 

 

 

 

 

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